1. Grundlæggende begreber for polymeroverfladeaktive stoffer
Polymeroverfladeaktive stoffer refererer til stoffer med en molekylvægt, der når et vist niveau (typisk fra 103 til 106) og besidder bestemte overfladeaktive egenskaber. Strukturelt kan de klassificeres i blokcopolymerer, podecopolymerer og andre. Baseret på ionisk type er polymeroverfladeaktive stoffer opdelt i fire hovedkategorier: anioniske, kationiske, zwitterioniske og ikke-ioniske. I henhold til deres oprindelse kan de kategoriseres som naturlige polymeroverfladeaktive stoffer, modificerede naturlige polymeroverfladeaktive stoffer og syntetiske polymeroverfladeaktive stoffer.
Sammenlignet med lavmolekylære overfladeaktive stoffer er de vigtigste egenskaber ved polymere overfladeaktive stoffer:
(1) De har en relativt svagere evne til at reducere overflade- og grænsefladespænding, og de fleste danner ikke miceller;
(2) De har en højere molekylvægt, hvilket resulterer i svagere penetrationsevne;
(3) De udviser dårlig skumdannelsesevne, men de bobler, de danner, er relativt stabile;
(4) De udviser fremragende emulgeringsevne;
(5) De har fremragende dispergerings- og kohæsionsegenskaber;
(6) De fleste polymeroverfladeaktive stoffer har lav toksicitet.
2. Funktionelle egenskaber ved polymeroverfladeaktive stoffer
·Overfladespænding
På grund af den orienteringsmæssige adfærd af de hydrofile og hydrofobe segmenter af polymeroverfladeaktive stoffer på overflader eller grænseflader, har de evnen til at reducere overflade- og grænsefladespænding, selvom denne evne generelt er ringere end lavmolekylære overfladeaktive stoffers.
Polymertensiders evne til at sænke overfladespændingen er svagere end lavmolekylære overfladeaktive stoffers, og deres overfladeaktivitet falder kraftigt, når molekylvægten stiger.
·Emulgering og dispersion
Trods deres høje molekylvægt kan mange polymeroverfladeaktive stoffer danne miceller i den dispergerede fase og udvise en kritisk micellekoncentration (CMC), hvorved de opfylder emulgeringsfunktioner. Deres amfifile struktur tillader den ene del af molekylet at adsorbere på partikeloverflader, mens den anden del opløses i den kontinuerlige fase (dispersionsmediet). Når polymerens molekylvægt ikke er for høj, udviser den steriske hindringseffekter, hvilket skaber barrierer på overfladerne af monomerdråber eller polymerpartikler for at forhindre deres aggregering og koalescens.
·Koagulation
Når polymeroverfladeaktive stoffer har meget høje molekylvægte, kan de adsorbere på adskillige partikler, danne broer mellem dem og skabe flokke, og dermed fungere som flokkuleringsmidler.
· Andre funktioner
Mange polymeroverfladeaktive stoffer producerer ikke i sig selv stærkt skum, men dehæmmer stærk vandretention og fremragende skumstabilitet. På grund af deres høje molekylvægt har de også overlegne filmdannende og klæbende egenskaber.
· Løsningsadfærd
Polymeroverfladeaktive stoffers opførsel i selektive opløsningsmidler: De fleste polymeroverfladeaktive stoffer er amfifile blok- eller podecopolymerer. I selektive opløsningsmidler er deres opløsningsadfærd mere kompleks end for små molekyler eller homopolymerer. Faktorer som molekylær struktur, længdeforholdet mellem amfifile segmenter, sammensætning og opløsningsmiddelegenskaber påvirker deres opløsningsmorfologi betydeligt. Ligesom lavmolekylære overfladeaktive stoffer reducerer amfifile polymerer overfladespændingen ved at adsorbere hydrofobe grupper på overfladen, samtidig med at de danner miceller i opløsningen.
Udsendelsestidspunkt: 10. november 2025